近日,中国科学院深海科学与工程研究所深海极端环境模拟研究实验室程南飞副研究员(第一作者)、周義明研究员(通讯作者)及其合作者在地球科学国际权威杂志《Communications Earth & Environment》上发表了题为“Carbon-silicon species are unlikely in subduction-zone fluids”的研究成果。
该研究聚焦于俯冲带中的含碳流体。这些流体在地球深部碳循环和全球气候变化中发挥着关键作用。鉴于地球内部以硅酸盐为主,含水流体中碳-硅种型(C-Si species)的存在性对于评估从俯冲板块到地幔楔块并最终到地球表面的碳通量的规模至关重要,但该存在性仍然存在争议。为了解决这一争议,我们在与以往实验研究相当的俯冲带条件下,利用可视反应腔(例如,热液金刚石压腔)和拉曼光谱仪对含有碳和硅的高温高压流体进行了全面的原位调查。实验结果显示,在接近C-CO2缓冲剂的氧化条件下,未发现任何碳-硅种型存在的证据。值得注意的是,在还原条件下,在不含硅酸盐的含CH4高温流体甚至是纯CH4气相中,出现了一个靠近CH4主峰的肩峰。这在以前被解释为碳-硅种型的证据,我们的结果表明它只是来自CH4的热峰。因此,俯冲带流体中不大可能存在碳-硅种型,我们无需根据该假设调整现有的深部碳循环模型。
论文信息:Cheng N., Chou I.-M.*, Chen Y., Duan Z., Wang X. and Yan H. (2025) Carbon-silicon species are unlikely in subduction-zone fluids. Communications Earth & Environment, 6.